信息学院智能医学信息研究中心叶朝锋课题组在复合材料工程领域权威期刊COMPOSITES PART B-ENGINEERING发表了题为“Flexible ECT probe with front-end differential setting for inspection of curved CFRP structures”的研究论文，研制成功一种柔性差分电磁探头，可用于曲面碳纤维复合材料微小结构缺陷的无损检测。
碳纤维复合材料具有质量轻、强度高等优点，在航空航天、先进舰船、新型汽车、风电叶片、压力容器、高速离心机等领域被广泛使用。在制造和使用碳纤维复合材料过程中产生的缺陷损伤，会影响材料可靠性，危害设备安全，甚至造成灾难性事故。利用无损检测技术及时发现碳纤维复合材料结构中的缺陷，是杜绝事故发生的重要手段。
电磁检测技术具有非接触、成像速度快和分辨率高等优点，被广泛应用于金属导电材料的结构缺陷检测。碳纤维复合材料虽然也导电，但其电导率远低于金属材料，且为各向异性，结构多为三维曲面，目前仍缺乏适用的无损检测方法。
为解决这个问题，研究团队经过努力，成功研发出一种柔性差分电磁探头。该探头包含一对高频柔性线圈，可以弯曲贴合任意曲面。检测时，两个线圈同时激励，通过前端差分设置测量感应电压差值，有效抑制高频检测中的共模干扰。
针对碳纤维材料电导率的各向异性特性，研究团队建立了各向异性三维电磁场计算模型，研究碳纤维样品中感应电流的分布。利用所搭建的实验系统样机，研究团队对含人工缺陷的碳纤维复合材料圆柱形样品、含人工裂纹的曲面和自然冲击缺陷的曲面样品进行了检测成像。实验结果表明，该探头可有效检测出碳纤维复合材料曲面结构上的微小缺陷，具有广阔的应用前景。
信息学院2019级博士生张娜为论文第一作者，信息学院2021届硕士毕业生彭磊和2019级硕士生陶昕辰参与了实验工作，信息学院叶朝锋教授为通讯作者。
原文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1359836821007757
图|（a）柔性差分电磁探头效果图;（b）电磁仿真结果：不同电导率方向材料中的感应电流分布；（c）实验样品及结果图像
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